CN206515723U - 一种带有升压电路的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有升压电路的控制装置,直流电源依次与升压电路、分压电路、数据采集电路以及控制电路连接。控制电路分别与输入电源、时钟电路、复位电路以及显示电路连接。解决了现有技术中控制装置利用升压变压器实现升压,运行速度慢,结果不稳定的问题。本实用新型通过控制电路与升压电路的配合,实现直流电压的稳定升压和在线监测。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域,尤其涉及一种带有升压电路的控制装置。
背景技术
传统控制装置中的升压电路利用升压变压器来实现,其运行速度慢,成本高,并且结果不稳定,造成误差较大,性价比较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有升压电路的控制装置,解决了现有技术中控制装置利用升压变压器实现升压,运行速度慢,结果不稳定的问题。本实用新型通过控制电路与升压电路的配合,实现直流电压的稳定升压和在线监测。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
本实用新型提供了一种带有升压电路的控制装置,直流电源依次与升压电路、分压电路、数据采集电路以及控制电路连接。
控制电路分别与输入电源、时钟电路、复位电路以及显示电路连接。
优选地,所述数据采集电路为压力数据采集电路,或位移数据采集电路,或加速度数据采集电路。
优选地,所述控制电路为AT89C51单片机。
优选地,所述升压电路为TPS40210升压控制器。
优选地,所述显示电路为LCD1602图形液晶显示屏。
优选地,所述数据采集电路通过ADC0809模数转换器与控制电路连接。
优选地,所述直流电源为8V-12V。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
本实用新型提供了一种带有升压电路的控制装置,通过控制电路与升压电路的配合,实现直流电压的稳定升压和在线监测。同时,控制电路利用数据采集电路拓宽电压输入范围,通过显示电路直观显示控制电路的工作状态和监测电压。本实用新型实现了0~12升高至0~24V电压,并实现实时监测,精度为0.01V;在开阔地带,当数据传输频率低于600Kbps时,传输距离达800米,易于扩展为多路测量。
进一步地,升压电路为TPS40210升压控制器,使得整个升压过程之中的抗干扰能力增强,升压速度加快,并且其结果相对稳定。
进一步地,通过数据采集电路实现无线电压采集,解决电压采集精度低及性价比较低等问题,多路电压采集易扩展。
进一步的,本实用新型主控制器均采用AT89C51单片机,降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的带有升压电路的控制装置的结构示意框图;
图2为本实用新型提供的升压电路的外围电路示意图;
图3(a)为AT89C51单片机的电路示意图,图3(b)为数据采集电路的电路示意图,图3(c)为显示电路的电路示意图,图3(d)为升压电路和分压电路的电路示意图,图3(e)为排阻的电路示意图。
其中,1为控制电路,2为数据采集电路,3为分压电路,4为升压电路,5为直流电源,6为输入电源,7为复位电路,8为时钟电路,9为显示电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
本实用新型提供了一种带有升压电路的控制装置,直流电源5依次与升压电路4、分压电路3、数据采集电路2以及控制电路1连接。控制电路1分别与输入电源6、时钟电路8、复位电路7以及显示电路9连接。
在这里,升压电路4经过分压电路3,实现将待测的电压经分压电路3转换为符合数据采集电路2输入电压范围的电压信号,数据采集电路2用于实现数据的接收、分析及传送;控制电路1用于实现采集数据的处理及显示控制;其中,显示电路9用于显示数据发送状态与具体监测值,时钟电路8和复位电路7是控制电路1正常运行的前提,
优选地,所述数据采集电路2为压力数据采集电路,或位移数据采集电路,或加速度数据采集电路,能够分别实现压力、位移、加速度的实时监测功能。
优选地,所述控制电路1为AT89C51单片机,具有硬件设计布线简单,便于PCB布局布线和程序移植的优点。
优选地,所述升压电路4为TPS40210升压控制器,其是具有可编程软起动特性的电流模式的异步升压控制器芯片。
参见图2,本实施例的TPS40210升压控制器,其芯片共有10个引脚,引脚1为RC构成开关频率设定引脚;SS为2引脚,构成过程软启动编程引脚;DIS为3引脚,为禁用端子,通过下拉电阻接地;COMP为引脚4,误差放大器输出端,连接控制回路补偿网络;FB为引脚5反馈调节点,误差放大器的反相输入端,从输出到该引脚连接分压器,可以设定输出电压;GND构成6引脚,形成接地端子;ISNS构成7引脚,形成电流检测电路连接外部检测电阻并接地,该引脚电压用来提过电流反馈控制回路和检查过流条件,阈值电压为150mV;GDRV形成8引脚,连接到这个引脚N沟道的MOSFET门;VBP为9引脚,形成调节器输出端,通过1uf的旁路电容器C7接地,也可连接到转换器,形成多个输出;VDD形成系统输出电压,经过8.1uf的旁路电容器C9接地。
优选地,所述显示电路9为LCD1602图形液晶显示屏。
优选地,所述数据采集电路2通过ADC0809模数转换器与控制电路1连接。
优选地,所述直流电源5为8V-12V。
优选地,所述分压电路3通过改变电位器阻值实现分压。
参见图3(a),本实施例的控制电路1是U1单片机构成,其中U1型号为AT89C51,是一种带4KB可擦除可编程的只读存储器的低电压、高性能微处理器,俗称单片机。VCC为供电电压。GND接地端子。P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。FIASH编程时,原码输入口P0口,当进校验时,P0口原码输出,此时P0必须被拉高。内部提供上拉电阻由P1口完成,其缓冲器可以接收输出4TTL门电流。其管脚写入为1时,上拉为高,可作为输入,拉为低电平时,输出电流。P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,其缓冲器可以接收或输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被上拉电阻拉高,作为输入。其管脚如果被外部拉低,将输出。P2口接收高八位地址信号和控制信号。P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。本电路中P0.0-P0.7作为输出口连接至U3的D0-D7口,复位只需要在第9引脚接个高电平持续2uS就可以实现,按键复位的原因:在单片机开启的0.1S之后,电容可被不间断的充至5V,这是时候就使得电阻两端的电压值接近于最小值,那么,RST就会在整个系统就可以正常的运行。如果按下按键,那么开关就会开始导通,在这个时候电容两端之间就会构建一个简单的回路,电容自身短路,从而电容开始释放电能。逐渐地,只要在0.1S内,电容两端的电压就从5V释放至1.5V,或者极小的电压值。由于串联电路分压,即各部分电压之和等于总电压,所以,这个时候,电阻两端的电压值为3.5V,或者较大的数值,与此同时,RST就为高电平。从而使单片机系统自动复位。将一个电阻和一个电容串联构成,U1的18、19脚为时钟输入端,分别接石英晶体振荡器Y1的两端和电容C2、C3的一端,C2、C3的另一端接地,为U1的正常工作提供稳定的时钟信号,其中C2、C3为启振电容;U1的20脚接地,31和40脚接+5V。
参见图3(b)、图3(c)、图3(d)和图3(e),本实施例的数据采集电路2为U2,升压电路4和分压电路3由U4模拟,RV1、RV2、RV3形成可变电压的输入电路(模拟TPS40210工作原理),RV1没有加电位器,是由于单片机的内置为5V,RV2、RV3附加电位器,经过分压可以改变节点电压,加之改变程序(乘以相应的系数),就可以改变量程。U5为排阻,U2型号为ADC0809。U4的IN1、IN2、IN3分压电路3和升压电路4分别接U2的26、28、3输入脚,利用通道IN0、IN2、IN5转换经U4变换后的电压,16脚接地,10脚为时钟脉冲输入端,时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路8,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,VREF(+),VREF(-)为参考电压输入端子,D7-D0:8位数字量输出引脚,连接控制电路1,1.7-P1.0,OE:输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。EOC:转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平,START:A/D转换启动信号输入端。
参见图3(c),本实施例的显示电路9由U3组成,其中U3型号为图形液晶显示器LCD1602。第1脚:VSS为地电源;第2脚:VDD接5V正电源;第3脚:V0是液晶显示屏对比度调整端,在接正电源时对比度是最弱的,在接地电源时对比度最高的,因为在对比度过高时会就会产生“鬼影”,使得显示比较模糊,所以使用时可采用通过一个10K的电位器来调整对比度,使其不影响输出结果;第4脚:RS是寄存器选择功能引脚,在高电平时选择的是数据寄存器、在低电平时选择的是指令寄存器;第5脚:RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据;第6脚:E端口是使能端设置,在E端为时,液晶模块执行命下降沿时,就可以执行第7~14脚,即D0~D7是8位双向数据线;第15~16脚:空脚。该显示电路96采用LCD1602的串行连接方式节省了U1的输入/输出口资源,简化了硬件设计。
Claims (7)
1.一种带有升压电路的控制装置,其特征在于,直流电源(5)依次与升压电路(4)、分压电路(3)、数据采集电路(2)以及控制电路(1)连接;
控制电路(1)分别与输入电源(6)、时钟电路(8)、复位电路(7)以及显示电路(9)连接。
2.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置,其特征在于,所述数据采集电路(2)为压力数据采集电路,或位移数据采集电路,或加速度数据采集电路。
3.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置,其特征在于,所述控制电路(1)为AT89C51单片机。
4.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置,其特征在于,所述升压电路(4)为TPS40210升压控制器。
5.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置,其特征在于,所述显示电路(9)为LCD1602图形液晶显示屏。
6.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置,其特征在于,所述数据采集电路(2)通过ADC0809模数转换器与控制电路(1)连接。
7.根据权利要求1所述的带有升压电路的控制装置,其特征在于,所述直流电源(5)为8V-12V。
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